מדענים מעוניינים להעשיר תותים הידרופוניים בסיליקון עבור עצמות חזקות ונגד הרעבה של מינרלים, וכן להגביר את איכות השמירה של המוצרים. בחיפוש אחר תשובה לשאלה אחת, מדענים גילו שחקן חשוב בקהילת החיידקים האפיפיטיים על פני פירות יער
קבוצה של מדענים איטלקיים, בזמן שחקרה את הסיכויים לחיזוק ביולוגי של תותים, קבעה את השפעת הסיליקון על הקהילה המיקרוביאלית של פירות יער, ופרסמה את התוצאות במאמר בכתב העת Agronomy 2021 בפורטל MDPI.
"תת תזונה מינרלית היא תופעה המשפיעה על שני שלישים מאוכלוסיית העולם במדינות מתועשות ומתפתחות כאחד ויש לה השפעה עמוקה על בריאות האדם. בהתחשב בכך שתותים הם מוצר פופולרי, העשרתם בתרכובות מועילות נראית כמו פתרון מבטיח לבעיה.
במקרה של פירות יער טריים, פירות וירקות, ניתן להשיג עלייה בתכולת התרכובות המועילות או על ידי שיפור הגנוטיפים, באמצעות תוכניות רבייה, או באמצעות שימוש בשיטות אגרונומיות מסוימות, למשל, בייצור.
בפרט, חיזוק ביולוגי אגרונומי מושג על ידי אספקת צמחים הגדלים בדרך כלל במערכות ייצור חסרות אדמה (כגון הידרופוניקה) עם דשנים מינרליים מיוחדים שמטרתם להגדיל את ריכוז חומר תזונתי מטרה באיברים אכילים.
תותים מובילים בעקביות את הטופ העולמי של פירות יער. תותי גינה נחשבים בעלי ערך רב לא רק בשל המאפיינים התחושתיים שלהם, אלא גם בשל היתרונות הבריאותיים הפוטנציאליים שלהם, שכן הם עשירים במיוחד בתרכובות נוגדי חמצון כגון ויטמין C, אנתוציאנין, תרכובות פנוליות ופלבונואידים.
עם זאת, תותים לא מאוחסנים היטב לאחר הקטיף בשל קצב חילוף החומרים הגבוה שלהם, הגורם להתייבשות מהירה, אובדן מוצקות, הידרדרות בצבע ורכות הרקמה.
בעיות אלו מובילות להפסדים כלכליים והתעשייה מחפשת כל הזמן דרכים להאריך את חיי המדף של התותים.
עד כה, שיטות לאחר הקטיף שמטרתן להאריך את חיי המדף של פירות יער כללו שיטות פיזיות (טמפרטורות גבוהות ונמוכות, הקרנה ושימוש באטמוספרה שונה או מבוקרת) או כימיות (חיטוי, טבילת סידן, ציפוי, אוזון) טיפולים.
עם זאת, ההשפעה של גישת החיזוק הביולוגי על החיים שלאחר הקציר של תותים ראויה לציון.
כמות הנתונים שנאספו בעשורים האחרונים מוכיחה שבין יתר המיקרו-נוטריאנטים, הסיליקון (Si) ממלא תפקיד בסיסי בקידום בריאות האדם על ידי השתתפות ביצירת עצם ובמינרליזציה.
הסיליקון, היסוד השני בשכיחותו באדמה, אינו חיוני לצמחים. עם זאת, הכללת Si בתוכניות ההפריה הראתה השפעות חיוביות על יבולים, שיפור העמידות לגורמי לחץ ביוטיים ואביוטיים עם יבול מוגבר.
בהקשר של חיזוק ביולוגי, בוצעו מספר מחקרים להגברת ריכוז ה- Si באיברי צמחים אכילים.
על סמך התוצאות נבחרו המועמדים הטובים ביותר: תותים, ירקות עלים ושעועית ירוקה.
מעניין לציין כי החיזוק הביולוגי של תותים הוביל לאפנון דיפרנציאלי של תרכובות פעילות ביולוגית, כלומר ירידה בתכולת התרכובות הפנוליות ועלייה בפלבנואידים.
בנוסף, ניסויים שונים הוכיחו כי גישות לחיזוק ביולוגי באמצעות חומרים מזינים מינרליים יכולים גם להגדיל את חיי המדף של מוצרים חקלאיים.
מטרת עבודת המחקר הייתה להעריך את ההשפעה של תדלוק ביולוגי של סיליקון של תותים הידרופוניים על איכות השמירה של פירות יער לאחר הקטיף.
צמחי תות גדלו בתנאים מבוקרים והוסיף ריכוז הולך וגדל של Si בתמיסת תזונה סטנדרטית. לאחר מכן, התותים הוערכו עבור פרמטרי איכות (כלומר חומציות ניתנת לטיטרציה, קשיות, בריקס ומתיקות) ולאחר מכן בוצע הדמיה של האחסון באמצעות טמפרטורות ומרווחי זמן שונים.
בנוסף, הוערכו תותים גם לגבי הרכב קהילת החיידקים האפיפיטיים על מנת לברר אם ניתן להשפיע על התזונה שנקבעה לצמח, ובמקרה הספציפי, על ידי תוכנית החיזוק הביולוגי של Si.
התוצאות הראו כי חיזוק ביולוגי לא השפיע באופן משמעותי על קשיות הפרי, בעוד שברמות ה-Si הגבוהות ביותר נצפתה עלייה בחומציות הניתנת לטיטרציה.
ניתוח של קהילת החיידקים גילה לראשונה נוכחות של חיידקים פרוביוטיים, כלומר: Bacillus breve, אשר עשויים להיות בעלי תכונות טכנולוגיות מעניינות בדמות זנים המותאמים לתחום הפירות של התותים.
בנוסף, ככל שרמת החיזוק הביולוגי של Si עלתה, נצפתה גם דלדול של מיקרואורגניזמים שעלולים להיות פתוגניים כגון Escherichia coli ו-Terrisporobacter glycolicus.